微波技术微波技术第二章(3-2)课件.ppt

1、回顾上节课内容：回顾上节课内容：当当ZL=RLZ0、ZL=RL 0)时，时，沿线电压、电流呈沿线电压、电流呈行行驻波驻波分布。分布。均匀无耗长线端接不同负载均匀无耗长线端接不同负载ZL 时的工作状态：时的工作状态：当当ZL=Z0 时时,G2=(ZL Z0)/(ZL Z0)=0,G(z)=0；或传输线或传输线相当于相当于无限长时，无反射，沿线只有电压、电流入射行波无限长时，无反射，沿线只有电压、电流入射行波。当当ZL=0、jX (X0)时，时，|G|=1,终端均产生全反射，终端均产生全反射，沿线电压、电流呈驻波分布。沿线电压、电流呈驻波分布。(点击点击WinTLS程序程序演示行波、驻波、行驻波演

2、示行波、驻波、行驻波)作作 业：业：P237 1-11，1-14,1-22，1-26下面讲例题下面讲例题:P237 1-8，1-9，1-12，1-13，1-7 1-8 如图所示系统。证明当如图所示系统。证明当Zg=Z0 时时,不管负载如何不管负载如何、传输线传输线有多长有多长,恒有恒有|(|iU为入射波电压复振幅为入射波电压复振幅)ZLZ0ZgEl0z11iiIU、设设分别为分别为),1(2211ljieUU)1(22011ljieZUI而而11IZEUg10IZE)1(221ljieUE得得12iUE的关系存在。的关系存在。2|EUi取模取模2|EUi始端的入射波电压、电流，则始端的入射波电

3、压、电流，则证明证明,2giEU 02ZEIgi 信号源等效负载的任何变化都会引起输出功率的变化，信号源等效负载的任何变化都会引起输出功率的变化，使工作不稳定。在实际应用的微波设备中，可以通过精心设使工作不稳定。在实际应用的微波设备中，可以通过精心设计信号源或采用隔离器、吸收式衰减器等匹配装置使信号源计信号源或采用隔离器、吸收式衰减器等匹配装置使信号源的等效内阻等于的等效内阻等于Z0。,2giEU 02ZEIgi Zg=Z0的微波源称为匹配源。对于匹配源的微波源称为匹配源。对于匹配源(电动势为电动势为Eg)，不管负载如何不管负载如何、传输线有多长传输线有多长,恒有恒有 ZLZ0ZgEgl0z解

4、法解法1 (假如假如Zg=Rg Z0,用此法较好用此法较好)设波源与负载的距离为设波源与负载的距离为l，建立坐标系如图所示建立坐标系如图所示。,)()(1lZlZREUiningg则则)(1lZREIinggZin(l)RgEg 始端等效电路zIzZUjzIzZI jzUzUcossin)(sincos)(101011得得ZLz0RgEg lZ0)c42(由始端条件解式由始端条件解式(p13)(g=j)1-9 已知电源电势已知电源电势Eg，内阻内阻Zg=Rg 和负载和负载ZL，试求传输线试求传输线上电压、电流的解答上电压、电流的解答(Z0、已知已知)。(均匀无耗均匀无耗)始端的输入阻抗始端的输

5、入阻抗Zin(l)为 ljZZljZZZlZLLintgtg)(000 设波源与负载的距离为设波源与负载的距离为l，建立建立坐标系如图所示坐标系如图所示。因为因为Zg=Z0，可得可得,2001ZEZREIgggi,21giEU)(1)(zljiieIzI)(1)(zljiieUzU,002ZZZZLLzjez22)()(1)()()(1)()(zzIzIzzUzUii沿线上电压、电流分布：沿线上电压、电流分布：ZL z0RgEg Z0l-zlz解法解法2(工程实用中，要求工程实用中，要求 Zg=Rg=Z0,用此法较好用此法较好)00ZZZZLLL10751025jj,356.0107510)2

6、5(2222L1.2111LLG121GLZ3Z2 ZgEmZLZ0Z0Z1l/4l/4解解(1)1-12 如图示如图示,Z0=50 W，Zg=Z0，ZL=(25+j10)W,Z1=j20W。求求:(1)两段传输线中的两段传输线中的1、2 及始端处的及始端处的Zin。(2)ZL变化时变化时1、2 是否变化，为什么？是否变化，为什么？(3)Z1变化时变化时1、2 是否变化是否变化，为什么？为什么？(4)Zg变化时变化时1、2 是否变化，为什么？是否变化，为什么？LZZZ202255001025502jj213/ZZZ 054.001.01201500251jjj03031ZZZZ7.25.17.

7、25.0)054.001.0(501)054.001.0(501jjjj,89.07.25.1)7.2(5.0222212.1711112G121GLZ3Z2 ZgEmZLZ0Z0Z1l/4l/4320)(ZZZin始端始端W)13525()054.001.0(502jj(2)1、2 均与均与ZL有关，有关，ZL变化时变化时1、2 也变化。也变化。)1()1(112ZZ (4)1、2 与与Zg无关，无关，Zg变化时变化时1、2不变；但入射电压、不变；但入射电压、电流变化，使沿线电压、电流都改变了。电流变化，使沿线电压、电流都改变了。2)(00mgmiEZZZEzU,2)(00ZEZZEzImg

8、mi当当 Zg变化时，变化时，Zg Z0，上两式的结果将变化。上两式的结果将变化。G121GLZ3Z2 ZgEmZLZ0Z0Z1l/4l/4 (3)1与与ZL有关而有关而与与Z1 无关，无关，2 与与 Z1 有关。有关。Z1 变化时，变化时，1 不变，不变，而而2 变化。变化。当当 Zg=Z0时，有时，有解解 (1)各支节在各支节在D处的输入阻抗为处的输入阻抗为002022)4(ZZZZinl 两支节并联，在两支节并联，在D处的总输入阻抗为处的总输入阻抗为02)4()(ZZDZininlA-D段匹配，只有入射波。段匹配，只有入射波。,)V(200mgmiDAEZZZEUU)A(200ZEZUI

9、miDAZin(D)Zg=Z0EmRL=Z0/2Z0l/4l/4R1=Z0/2DABC 1-13 已知如图联接的无耗线已知如图联接的无耗线,线上线上Em、Zg、RL、R1 及及 l 均已知均已知,求求RL、R1 上的电压、电流和功率的数值并画出各线段上上的电压、电流和功率的数值并画出各线段上电压、电流的相对振幅分布。电压、电流的相对振幅分布。)V(2mDEU支节支节 (2)两支节的负载两支节的负载 Z0/2Z0，为行驻波；，为行驻波；B、C 处为电压处为电压波节、电流波腹点；波节、电流波腹点；D处为电压波腹、电流波节点；处为电压波腹、电流波节点；D处的处的视在电压、视在电流幅度值分别为视在电压

10、、视在电流幅度值分别为:211支节支节)V(4maxmDCBEUUUU支节支节,31)2()2(0000ZZZZCB)A(420ZEIImDAD支节支节两支节的两支节的B、C 处处:Zin(D)Zg=Z0EmRL=Z0/2Z0l/4l/4R1=Z0/2DABC)(20minAZEIIIImDCB支节支节)W(162102ZEIUPPmBBCB各线段上电压、各线段上电压、电流电流的相对振幅分布的相对振幅分布ADB(C),UI2mE)2(0ZEm4mE)4(0ZEmZin(D)Zg=Z0EmRL=Z0/2Z0l/4l/4R1=Z0/2DABC 1-7 已知已知：f=796MHz，线的分布参数线的分

11、布参数R0=10.4 W/Km,C0=0.00835 mF/km，L0=3.67 mH/km，G0=0.8 mS/km，若负载若负载ZL=Z0，线长线长l=300mm。电源电压电源电压Eg=2 V，内阻内阻Zg=600 W，求终端电压、求终端电压、电流值电流值。解解 z 轴的原点选在波源端轴的原点选在波源端,指向负载指向负载。ZL=Z0Z0Zg=600 WEg=2V3000ZwL0=2p 796106 3.67106=1.8410 4 W/mR0=10.4 W/Km wL0w C0=2p 796106 8.351012=0.042 S/mG0=0.8 mS/km w C0当当 R0wL0,G0

12、wC0,可近似为无耗线可近似为无耗线。故而故而 g j ZL=Z0Z0Zg=600 WEg=2V3000Z 00CLw)m/rad(8.8p12661035.81067.3107962p 6631035.81067.3126000CLZ ZL=Z0 匹配匹配，沿线只有沿线只有入射波入射波；G2=0，G(z)=0，Z in(z)=Z0。V05.16636636002)0()0()0(ininggZZZEU在波源处在波源处(z=0)电压入射波为电压入射波为终端电压、电流为终端电压、电流为 ljLeUlUU)0()(mA58.166305.164.064.00ppjjLLeeZUI终端电压、电流瞬时值为终端电压、电流瞬时值为V)64.0cos(05.1)(pwttuLmA)64.0cos(58.1)(pwttiL ZL=Z0Z0Zg=600 WEg=2V3000Z3.08.805.1pjep64.205.1jeV05.164.0pje